成信工水污染控制工程实验指导02活性炭吸附.docx

实验二活性炭吸附一、实验目的：活性炭处理工艺是运用吸附的方法以去处异味，某些离子以及难生物降解的有机污染物。在吸附过程中，活性炭比表面积起着主要作用。除此外，PH的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。本实验的目的是：(1)、加深理解吸附的基本原理；(2)、掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法；二、实验原理活性炭对水中所含杂质的吸附既有物理吸附现象，也有化学吸着作用，当活性炭对水中所含杂质吸附时，水中溶解性杂质在活性炭表面积聚而被吸附。与此同时也有一些被吸附物质由于分子运动而离开活性炭表面，重新进入水中，即同时发生解吸现象，当吸附和解吸处于动态平衡状态时,称为吸附平衡。这时活性炭和水相之间的溶质浓度具有一定的分布比值。此时，单位重量的活性炭所吸附溶质数量称为吸附容量5,可表示为：q，mm(mgg)式中：m吸附剂投加量(g);X一一吸附剂吸附的溶质总量(mg)c(>废水中原始溶质浓度(mgL)Ce一一吸附达平衡时水中的溶质浓度(mgL)V一一废水体积(mL)q.值的大小除了决定于活性炭的品种之外，还与被吸附物质的性质、浓度、水温和PH值有关。一般说来，当被吸附的物质能够与活性炭发生结合反应，被吸附物质又不容易溶解于水而受到水的排斥作用，且活性炭对被吸附物质的亲和作用力强，被吸附物质的浓度又较大时，qc值就比较大。在废水处理中通常用FrCUndliCh表达式来比较不同温度和不同溶液浓度时的吸附容量，即M=KCe-n这是一个经验公式，通常用图解方法求出K、n值。将上式变换成线性对数关系式为：lg=lgK+'lgqn式中：K与吸附比表面、温度有关的常数；n与温度有关的常数；三、实验水样：模拟染料废水四、实验器材1、振荡器1台2、粉末活性碳5g3、250InL锥形瓶(带塞)12个4、酸度计1台5、温度计1只6、玻璃漏斗（5CnI）和漏斗架（6套）7、IoomI容量瓶6只8、200ml容量瓶1只9、IOOOml容量瓶1只10.移液管（IOnlI）2只IL烧杯（200ml）2只12 .分光光度计（1台）13 .分析天平（1台）；14 .定性滤纸（15cm）若干；五、实验步骤1 .分别称取40、80、120、160、200、24Onlg活性炭粉于25OnII三角瓶内（在分析天平上称重）；2 .分别向6个250ml三角瓶内加入IOOnll模拟废水;3 .塞好瓶塞，放入振荡器振荡60分钟（速度以溶液有较好混合为宜，不要振荡太强）；4 .取下三角瓶立即用定性滤纸干过滤（滤纸不用水湿润），过滤液适当稀释10倍左右，用3cm比色皿、波长为5IOnm在分光光度计上进行比色。六、实验结果整理1、实验操作基本参数实验日期：年月日模拟废水浓度Co=mg/L模拟废水的PH=模拟废水的温度为水样体积mL振荡时间min,2、吸附实验的测定结果见下表表1活性炭吸附实验测定结果编号吸附平衡后水样吸光度平衡浓度Comg/LIgCeqIeIgqe12453、作图：以Igq.为纵坐标，IgG为横坐标绘出FlpendIiCh吸附等温线。4、从吸附等温线上求出K、n值，代入FrUendIiCh表达式，写出FrUendliCh吸附等温式。七、注意事项1、活性炭要用经处理后200目以下的粉状碳。2、振荡时间不能太短，一般控制在30min以上。八、思考题1、吸附等温线有什么实际意义？2、做吸附等温线时为什么要使用粉状碳？